電磁式和光電式電流互感器混用對線路差動保護影響的研究.pdf

1、電磁式電流互感器（Current Transformer，TA）一直是電力系統(tǒng)中廣泛使用的電流傳變裝置，其工作原理與變壓器類似。目前，電力系統(tǒng)的傳輸容量不斷增大，電壓等級不斷增高，傳統(tǒng)的TA由于其傳變原理的限制，在使用中已出現(xiàn)了很多問題。新興的電子式電流互感器有著優(yōu)良的傳變特性，可以較好地代替?zhèn)鹘y(tǒng)型TA。然而，在一些常規(guī)變電站的智能化改造當中，出于經(jīng)濟性的考慮，暫時不更換全部的傳統(tǒng)型TA，只更換其中的一部分。因此，在電網(wǎng)建設(shè)中，輸電線路

2、兩端會存在兩種不同類型的電流互感器，即電磁式電流互感器與電子式電流互感器（ElectricalCurrent Transformer，ETA）混用于線路差動保護的情況。當線路中由于區(qū)外故障或排除故障后重合閘而流入大量的高次諧波與勵磁涌流時，電磁式電流互感器易產(chǎn)生飽和現(xiàn)象，而ETA不會發(fā)生飽和，兩種電流互感器的傳變特性存在較大差異，因此可能引起差動保護誤動作。
　　本文針對線路差動保護中電磁式電流互感器（Current Transf

3、ormer，TA）與混合光電式電流互感器（Hybrid Electro-optical Current Transformer,HETA）混用而引起的差動保護誤動作問題，研究了電磁式電流互感器和電子式電流互感器的飽和及傳變特性，提出了以 B樣條小波變換對電磁式電流互感器二次飽和電流的飽和點進行識別，進而防止差動保護誤動作。
　　山西省運城地區(qū)絳縣-東華山段線路差動保護中一側(cè)應用了電磁式電流互感器，另一側(cè)應用了電子式電流互感器。電磁

4、式電流互感器在遇到大電流、高次諧波時，很容易產(chǎn)生飽和。尤其在與光電式電流互感器混用的差動保護線路中，飽和直接影響到保護的準確動作。針對目前廣泛使用的基于兩種理論的電磁式電流互感器模型：基于 Lucas理論的仿真模型與基于 J-A理論的仿真模型，從理論及仿真實驗中分析了兩種理論仿真模型，通過對比其性能選擇了 Lucas數(shù)學模型的電流互感器模型，其特性更加適用于本文仿真實驗。
　　電子式電流互感器比傳統(tǒng)電磁式電流互感器有更優(yōu)良的傳變性

5、能，且不必考慮飽和問題，是一種理想的電流變換裝置。本文利用Matlab分析了電子式電流互感器各部分的特性并建立了相應的數(shù)學模型，測試了其傳變電流性能，所搭建模型能較好地體現(xiàn)電子式電流互感器的暫態(tài)特性，較好地還原現(xiàn)場電流互感器的傳變特性。
　　根據(jù)絳縣-東華山現(xiàn)場線路情況，在PSCAD/EMTDC中搭建了其線路模型。使用上述兩種電流互感器，并針對不同的電流互感器搭配情況，設(shè)計了多種故障及斷路器重合閘實驗方案，最大程度地還原現(xiàn)場故障環(huán)